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07G.1 Fibonacci-Folge mittels Eigenvektoren


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etwas ungewöhnlichefür Eigenwerte Eigenvektoren auf den ersten Blick etwas ungewöhnlichenachher wird es von Differentialgleichungenweiß man danach dageht was dashat und dass das so funktioniertEigenwerten Eigenvektoren explizitmachen eine Formel hinschreibenerinnerungmit 11 dann werden jetzt immer die zwei Elementevordem aktuellen Element addiert1 + 1 = 2 dernächste wäre 3 rechnen nämlich 2 + 13dernächste wäre fünf sie rechnen 3 + 2 =5 dernächste wäre wasdas Motorsägen der nächste bh8 addieren 5 und 3 und dann kriegen sie 5 + 8 kriegen 13 und so weiter undsieht erstmal so aus alsman jetzt nicht einfach eine Formel hinschreiben könnte mehr wie eins und 42 Gehen was ist Wert von 42 müssenSie alle vorher ausrechnen und in 42 zu kriegen hoffentlichnicht gibt'sdie Formel für den 42 und die kriegen wir es dass ich dich hin auf eine was überraschendeArt wie gesagt zunächst überraschende Tat mit Eigenwerten Eigenvektoren eineexplizite Formel mit der man dann sagen was ist das hundertste ElementsGießerei was ist das millionste ohne die 99099Erfurt ausgerechnetzu habengebe ich den mal Namen also FEV1solldie eins sein F2D24undso weitervorhin F&F+1 & F 1 + 2 und so weiter und Fn+ 2 soll die Summe sein+FN+ 1mit 11an undsag dannNachfolgerist die Summe seiner beiden Vorgängernda werde ich jetzt gerne eine explizite Formel=irgendwieeine Formel in der 1 in vorkommtist gesucht mitwelcher Formel kann man das jetzt einfach ausrechnen auf einen Schlag wenn dudasVorkenntnisse sich angucken 583C das sieht komisch aus welcheFormel sollte das machen der erste Schritt ist sie FN+1und FN habenvon den folgenden anhabensie den nächsten nämlichFn + 2 und noch mal 11 m + 1 mit einer Matrix hinschreibenund siehier mal eine Matrix das wird jetzt die matrix mit dir und eineMatrix die das kann sieund den nächsten vonrechts an eine Matrix 3 x kriegen dennächsten und den übernächsten raus welche Matrix schreiben sie dahinalso 1110möchteich ist endlos 1 rausbekommenwie bekomme ich das raus einmalFM plus 1 plus 0 x FNsolldie Summe stehen einmal Fn + 1 + 1 xwunderbarefürin eine Matrix undjetzt kann man mit den ganzen Werkzeugkasten drauflosHämmern den man für Matrizen hat insbesondere mit Eigenwerten Eigenvektorender erste Schritt ist jetzt folgenda was passiert wenn Sie diese Matrix 1.11.0Sie diese Matrix 3 mal hintereinander auf 11 anwendenes lieber in kleinen Schrittenmit dem Produkt an 110x 11.11sind die beiden ersten12 raushierhinten steht it von unten nach oben 12ausrechnen1 x 1 + 1 x 1 82 1 x 1 + 1 x 0 = 1 abersie sehen ist hier ja auch direkt wenn sie 11 einsetzenrutschen sie ein Raster sozusagen weiterwird 21und vornemuss natürlich gleich noch was hin die nächsten hier wenn Sie das mit 1110Mode beziehen was kriegen sie dann raus soalsodie stehen ja direkt die g21rein jetztkriegen sie zwei und den nächsten dreisein raus wie kann ich ausrechnen 1 x 2 + 1 x 17.31 x 2 + 1 x 0 gibt 2letzte hierich auf dieSeite insgesamtjetzt sind sie noch mal diese Matrix was kriegen sie dann rausSoda53stehtrutschen 1253wurde Sie rechnen aus 1 x 3 + 1 x 2 sind 5x 3 + 3kann man jetzt aber auch andersschreibendas schon mitgenommen diekönnen Sie das jetzt kompakter schreiben soalso die Matrix hoch 3 1110 hoch 3 x 11dabeihabe ich jetzt ganz stillschweigenddieangewendeteben hatte ich eine solche Klammernmal geklammert und wie ich jetzt Flamara ist dassich Matrizenbeziehe und noch mal Matrizen multiplizieren darf ich die Matrizenmultiplikation assoziativeinePotenz draußen vorsichtigmit dem Potenzenich sicherheitshalber noch mal Matrizenpotenzieren heißt sie so oft hintereinander zu schreiben und zu multiplizieren das heißt jetzt nicht dass ich jeden Eintrag potenziertesehen ohne das Haut jetzt nicht hin 1 hoch 31 hoch 31 hoch 30 hoch drei daß wir ja die gleiche Matrixdas ist wie finitiv nicht gemeint wenn sie schreiben Matrix hoch 3 istgemeint die matrix dreimal hintereinander hinzuschreiben und diese matrizenprodukte auszurechnen dasist was anderes als wenn sie jeden Eintrag hoch 3 die sicher ganz plastisch deswegenwieder als 110 kannst wohl nicht gewesen sein also so ist diese hoch 3 zu verstehen diematrix als Ganzesmultiplizieren okaydas können wir gerade noch mal allgemein habendas heißt also ich kriege Fn + 1Matrixkommt da oben hin x 11was fragen sie da jetzt als Exponentdiewievielte Potenz nehmen sie allgemeines allgemein fürengaged für n = 12 3 und so weiter musshier oben natürlich irgendwas mit entstehen nicht rein und ich 4n offensichtlichfast wir können ja mal gerade gucken 53 dasteht die dritte Potenzwennes in 2-3 ist braucheich die dritte Potenz wannist FN gleich 3= 3 N= 4 dann brauche ich die dritte Potenz hiermuss also stehen n -1wennin gleich viel ist brauche ich die dritte Potenzwir die ersten beiden haben wollen f2f 111sind ja F2 F1 F2F1 n = 1 sie bilden die nullte Potenz einer Matrix Potenzeiner Matrix ist was dieEinheitsmatrix dieEinheitsmatrix x 11 genau sie kriegen die sodas ist jetzt der Trick hierwir haben eine explizite Formel die ist natürlich nicht gerade lustig diese explizite Formel weil da steht die 1 - I Potenzeneiner Matrix das macht man jetzt noch hübsch und jetzt kommen Eigenwerte Eigenvektor wir haben explizite Formel ichkann direktsagen dassFeine Million f eine Million und eins ist ichbilde die 99099dieserMatrix x11ineinem Rutsch ohne alleanderen Elemente vorher ausgerechnet zu haben dasist nurnoch nicht wirklich schönes mach dein noch nicht wirklich glücklichgucken uns die Eigenwerte und EigenvektorenvonMatrix an und hoffen dass das dann einfacher wirdschon mitgenommen Warum wird die Potenz einfacherwas passiert mit Eigenwerten Eigenvektoren1 millionste Potenzpillenwas passiert mit Eigenwerten EigenvektorenSie also ein Eigenvektor von dieser Matrix kennendiese Matrix 1110mal irgendeinen vector ist das Lander fache von den Vektor dannwerden Sie diese Matrix z.b. dreimal anwird jeweils dieser Vektor ichimmer noch ein Eigenvektor in der da rauskommt mit Sanda modifizierte habe sie landhoch3 da alsowenn wir die Eigenwerte Eigenvektoren der original Matrix erkennen können wir sofort was sagen zu Eigenwerte Eigenvektorender Potenz lustigerweisekommt denn hier einPotenz des eigenwertes rein deshalbder Trick mit Eigenwerten Eigenvektoren bestimmensie gerade mal die Eigenwerte Eigenvektoren von dieser Matrixich habe einen Eigenwert Lambdaeinen Eigenvektor V der ja nicht der Nullvektor sein darfMatrix nenne ich malsag mir das Paar mal V ist gleich Lambda mal vLandau aufdie linke Seite A -langsam mal die Einheitsmatrix maldenEigenvektor ist der Nullvektor unddann wissen Sie wo es gibt einen Vektor der nicht der Nullvektor ist Eigenvektorensollen NullvektorEigenvektorist aber es wird zu Nullvektor das heißt unserer Matrix hier muss ein Lösungs Problem haben genau dann wenn unsere Matrix Erlösung Problem hat gibtes für ein Vektor der zu Nullvektor wird das heißt die Determinante von dieser Matrix istnulldas ist die Schuhe mäßige Gleichung und die Bösen Sie mit dieser Matrixschreiben Sie jetzt hin was ist die Determinante von A - Lampe Einheitsmatrix diese Matrix -dann doch mal die Einheitsmatrix ist 1 minus Lambda 11- dievon A und dafür anziehen Zealand immer die Einheitsmatrix ab die bilden die DeterminanteSchema F kannst du die ausrechnen das ist also 1 - Lambda x-Landau -1links oben mal den rechts unten - linksunten rechts obeneskommt ein bisschen auseinandernehmen noch - 3 - Lampe ist Lambda Quadrat -M3x-1soll 0 seinGleichung Landerist also -der Koeffizient von Landau / 2 also einhalb plus minus dieeinhalb quadrieren macht ein ViertelQ also +1 das sagt die in die pq Formelda sind wir vermissen bisschen zusammenfassen bei einhalb plus minus hierhinten in der Wurzel gültig 1 +4475Platte Anbieter5 durch WurzelIV Wurzel 5 halbeanmerkung goldenerSchnittkommt der fuhrsie hat was mit dem Goldenen Schnitt zu tunsind zwei Eigenwertesind zwei verschiedene netterweisedas macht das Ganze einfaches können nicht mehr als zwei verschiedene sein in zwei mal zwei es sind auch tatsächlich zwei verschiedene Eigenwerte manwirdim wahren Leben diese Zwischenschritte nicht hinschreiben wann wird diesind ersten Teil hier nicht hinschreiben den hatte ich nur noch mal zuErinnerung hingeschriebenkommt man drauf wie kommt man auf diese Gleichung hier die charakteristischeGleichungwird man diese Gleichung dahin schreiben und wenn du das ausdass ist wenn er 2 x 2 Matrix einequadratische Gleichungdreimal drei Matrix eine kubische Gleichung und jetzt sprechenschon dass wir vernünftig große Matrizen das gar keine gute Idee ist für100 mal 100 Matrix wenn Sie das bitte nicht so machenwir kriegen eine fürchterliche Gleichung erstensdie Determinante aus 100 mal 100 Matrix ist auch nicht was man sinnvollmitunseren Mitteln ausrechnen kanndas geht hier mal 2 x 23 x 34 x 4 mit handlichem Matrizen aber ansonsten bitte nichtkönnen die beidenEigenwerte es gibt auch wirklich zwei verschiedene Eigenwerte bestimmen Sie mal jeweils Eigenvektorendazu brauche noch die Eigenvektor und damit wir jetzt sagen können wie diese Matrix in der wir unsinformiert Potenz wirkt bestimmen Sie mal zu jedem von den Eigenwerten einenEigenvektormuss noch zu diesen Zwischenschritten was sagen das ist anscheinend doch ein bisschen schießenArminSander mal die Einheitsmatrix was soll das sein in diesem Fall K - langsam mal dieich habe dafür so eine glorieuse 1das ist in diesem Fall die matrix a-1110Lambda mal was ist die Einheitsmatrix 1001sicherheitshalber dieseMatrix 1001lässt jeden Vektor unverändert wenn sie die e-mails 31023multiplizierenbekommen sie einmal 13 + 0 x 23c undHunden0 x 13 + 1 x 23 23sie gucken sich an was passiert mit dem X Standard basisvektor 10GTXStandard basisvektor was passiert mit dem Epson Standard basisvektor es wird öfter standardbasis Factor das ist die EinheitsmatrixSie mir drei sind natürlich so alsoeinzeln auf der Diagonalen sonstNullen dasist die Einheitsmatrix einequadratische Matrix soausprobiertdas können jetzt zusammenfassen da steht die Matrix 1- dann da mal eins also links oben 1 - Lambda 1 - 1rechtsoben steht I - 39016unten steht 1 - 30eineEis rechts oben steht nur langsam mal 1 als Mann dawar diese Matrix hier ehrlich schon ganz dreisteinfach mal so hingeschrieben also mit etwas Übung schreibt man sofort diese Matrix ihr davon wir aufder rechten Seite braucht mir die Determinante umdann gleich Null setzen zu können und lösen zu könnenkann man dann hört er mit der automatischen schreiben diese Matrix sie nehmen ihre original Matrixund ziehen auf der Diagonalen Landau1110mein original Matrix 1110und auf der Diagonalen ziehe ich dann da ab wann da dam da reinsprechen natürlich wird größer wird brauche ich die Determinante davon hier brauche ich jetzt die Matrix selbst mitetwas Übung schreiben Sie die Zwischenschritte gar nicht mehr hinschreibt sofort die matrix - andermal die Einheitsmatrix hin mit anderen Worten Auftritt Diagonale Lampe abziehen was heißt das eigentlich nurundjetzt dieseGleichung hier ist jetzt interessantum Eigenvektorenzu bestimmen dieseMatrix hiervon hier unten ein der beiden von Noten dieseMatrix mal dengesuchten Eigenvektor sollder Nullvektor sein das versuche ich es zu lösenalso Eigenvektorenbestimmen1 -von diesem Land ist also eine halbe plus minus Wurzel5 halbe sind durch plus raus picken oder minus raus picken Sielinks oben rechts oben steht eins links unten steht eins rechts unten steht - einervon diesen beiden einhalbplus minus Wurzel 5halbedasist meine Matrix armindamal Einheitsmatrix der hier malden gesuchten Eigenvektor ich habe mal v XYsoll der Nullvektor seinmöchte ich löst und zwar mit einem Vektor hier der nicht der Nullvektor ist das ist langweiligdenn nur Vektor kann das auf jeden Fall ich suche einen Eigenvektor also nicht nur Vektor JohannVX 1 Volks und Zahlen vor XYfür dieNullvektor Ausgabe zu sehen bis jetzt alles in Ordnung gestehen ansonsten echte Zahl ist richtiges Gleichungssystemich könnte man jetzt auf verschiedeneArten lösensiehaben jetzt habeich gesehen dassdiese Zahl mal VX + einmal von = 0 unten einmal Faxen - 14= 0 sie können auch geometrisch dran gehenjemand den geometrischen Trick wie man sicherbrechen Arbeit ersparen kannein Weg wäre was ich bei ihm gesehen habe ein Weg wäre sie lösen das jetzt aus den Jahres Gleichungssystemwäre dass sie sich die Geometrie Anguckensich die untere Zeile anguckendiese Zeilediese Spalte gibt diese Nullsehen Sie 1undunten steht minus einhalb minus plus Wurzel5 halbeminus plus minus wird minus plus 5 halbe dieserVektor mal den vector VXy=0 das ließen sie hab diedunkelblaue Zeile mal die dunkelblaue Spalte ist diese Null verschließenSie abfolgern Sie sostehen senkrecht zueinanderEigenvektorsenkrecht auf der zweiten Zeile Matrix stehen damit nun raus kommt der Eigenvektor muss senkrecht auf der ersten Seite stehen damitoben die Null rauskommtuntere Zahl ist einfacher Test ob ich die hingeschrieben XYmuss senkrecht auf 1 und so weiter stehen undim zweidimensionalen solltensie inzwischen dass das Rezept können wenn sie wollen dasnebenbei wennsie wollen z.b. 3/4HD vector VX v-yist die senkrecht aufeinander stehen was wäre eine Art wisi VX volksland wählen können damit er senkrecht auf 3/4 stehtdann werden sie jetzt z.b. 4- 3 oder 40 - 30 und irgendein Vielfacheshabe den 343nachricht 4nach oben diesen Vektor und ich suche einen Vektor senkrecht dazuich hier nach rechts und 3 nach unten gehen diesen Vektor offensichtlichsind die senkrecht zueinandernachricht 4 nach oben 4603 nach unten sie haben dieses Dreieck einfach weiter bewegt oder sollte ich die Nachricht sollte Strike auf die Seite zeichnen es ist wirklicher dieses 3 Kettig einzeichnen sollen so 3nach unten 4 Nachricht an wen sie hat es ja ein Traum 90° weiter gekippt oder reinrechnerisch 3 x 4 +4 x - 3wenn sie in zwei Dimensionen einVektor senkrecht zu einem gegebenen brauchen Birgit eine Vektorsenkrecht zu einem gegebenen Wochen können sich die beiden Komponentenaustauschenund ein Minuszeichen Eco vorschreibendreidimensionalen muss man bisschen mehr nachdenken aber in zweidimensionalengeht das einfach so dasmachen wir einfach wir suchen einen Vektor der senkrecht auf 1- 11:30Uhr Unfall besteht dasheißt vxyhabe das noch nicht mal ist ein Vielfaches ich habe es mein Buchstabenja ist ein Vielfaches vonund jetzt austauschen und ein Vorzeichen ändernwäre hübsch wirdüber das Vorzeichen von der unterenKomponente ändern also austauschendie eins nach unten und dann einhalbplus minus Wurzel 5 halbe plusminus Wurzel 5dasist jetzt einVektor der garantiertauf der unteren Zeile steht jedes Vielfache davon wird senkrecht auf die untere Zeile stehen wirwerden gleich einfach das einfache davon nehmen wir das so schön glatt ist lustigist wenn Sie das haben kriegensie die oberen 0warum kriegen sie die oberen Null welchengeometrisch und Grund bekommenSie die oberen oder geschenkt das heiß ist es sofort daskomplette Gleichungssystem gelöstdas ist vielleichtdoch ein bisschen gewagt im Zweifelsfall können sie es nach rechnen dass die obere Gleichung auch erfüllt ist es dazu zu viele minus Zeichendie geometrische Begründung wäre folgende wir wissen dassdiesesLand ein Eigenwert ist wennsie sich plus oder minus raus picken dann wissen sie es gibt mindestens einenVektor vx15an der das erfüllt eine Richtungder das erfüllt ist stellenwir fest esgibt nur noch eine Möglichkeit für diese Richtung Vektoren senkrecht zu diesem Vektor damit habe ich nur noch eine Möglichkeit füreine Richtungobere Gleichung kann jetzt nicht noch weiter einschränken dann hätte ich ja garkein Richtung Meer die obere gleich und kann nichts Neues bringenreicht ein etwas aufwändigBegründungfür etwas was man auch schnell hätte Nachrichten könnenwenn ich das mit drei mal drei machen derEigenvektormuss senkrecht auf allen Zeilen stehen ist es nicht ganz so leicht dannmüssen im Zweifelsfall mit Kreuzprodukt dran habe ich irgendwelche Videos inden ich das noch vorgeführt habe wasauf jeden Fall zum Ziel führt aber länger dauert es zu lösen tatsächlich ein lineares Gleichungssystem dieses hier ganz normal als lineares Gleichungssystem auf was und dann findensie vx5Solon in3 x 3 dann auch noch WhatsAppwir können jetzt Eigenvektorenzu denEigenwertenich habe zwei Eigenwerte zwei verschiedene pingeligzwei verschiedeneEigenwerteeinhalb plus Wurzel5 halbe und einhalb minus Wurzel 5 halbeEigenvektorendazu z.b.ja das hier das einfache Leben einhalbplus 125 halbe1 oder einhalb minus Wurzel 5 halbe 1 wenn ich den anderen Eigenwert habenich die soundsovielte Potenz haben von meiner MatrixCanon Eigenwerte Eigenvektoren jetztwill ich die soundsovielte Potenz habenn -1 Potenz angewendetauf 11das find ich mal das Zielkriege ich das jetzt hin nur weiter sowas mich eigentlich interessierthat warmatrixindie n -1 Potenzangewendetauf 11und jetzt mit Eigenwerten Eigenvektorenbuchstabiertkönnen Sie nun tunfür ein Schritt zu weit wir gehen einen Schritt zurück ich möchte das gleich mit 11 haben aberich mache es doch was einfacheres nachdem Motto wennSie nicht wissen wie sie ein Problem in der Mathematik lösen können versuchen Sie erst mal einfach das Problem zu lösen nämlichdieses Problemer nicht 11 Stunden sondern der Stunde einhalbplus Wurzel 5 halbe 1als Vektorwillst denn sie dann über das Ergebnisein Schritt weiter zurück wenn Sie hier nicht diem - I potenzierten sondern die Matrix selbst Matrix Eigenvektordieser Matrixrechts 3 xich so schreiben dass ich mehr wissen Typ der aussieht bisschen schlanker hier so Matrix mal VektorEigenvektor zu dieser Matrix dann kriegen sie Eigenwerteinhalbplus minus Wurzel 5 halbe Eigenwertmal Vektor ausVektorSpalte ZahleineZeile eine Spalte undVektoralles soweit Aussicht überZeilen 2 SpaltenVektor zweiZahlen unddas ist eine nackte Zahl Matrix mal den Eigenvektor ist Eigenwert ZahlmalVektordie zweite Potenz der Matrix bilden sich die mag ich noch mal dran schreibenauf der rechten Seite auch noch mal die Matrix Matrix mal Vektor ist aber diese Eigenwert mal den Vektor der ein Wert steht der Zufluss zum Quadrat wenn ihr das Quadrat der Matrix steht würde würdejeder Eigenwert zum Quadrat stehen und so weiter wennhier hoch n -1 steht steht hier in -1 als PotenzderZahl daswürde passieren wenn Sie diesen Weg zu nehmenPotenzdieser Matrix angewendet auf diesen Vektor ist der Eigenwerteentsprechendhoch n -1 mal den Vektor sowird der Vektor vervierfacht und das geht natürlich auch mitdem anderenwenn Sie hier den anderen Eigenvektor nehmen damit die Minuszeichen dann kriegen sie hier den anderen Eigenwertweiß ich jetzt über die Potenz einer Matrix ichweiß was sie mit den Eigenvektorenmacht der original Matrix esgibt Eigenwertein die so und so vielte PotenzFragezu Beginn war japassiert mit der in -1Potenzvon 1110wenn ich die Anwendung auf 11daswar die Ausgangsfragesehen das ist jetzt nicht ganz so geschickt aber wir sind fast da wir wissen was die matrix in der Soße für die Potenz macht wenn ich die auf die Eigenvektoren anwendemöchte ich Dir auf diesem Weg zu anwendensie noch mal sagen also das geht hier für die Eigenvektorendie Zahl hier ist der Eigenwert einerder beiden Eigenwertedie gilt als derEigenvektor wird vervielfachtvon der Matrix und sie Matrix mehrfach hintereinander anwenden wirdder Vektor der Eigenvektor mehrfachhintereinander für vielfach deshalb kriegen sie die Potenz das gilt für die Eigenvektorenaber dann nicht mehr für jeden Vektor wenn dieser Vektor z.b. verdoppelt wird und dieser Weg du hier wird verdreifacht dannkönnen sie jetzt nicht sagen dass dieserWeg durch hier vereinfachtoder vervierfachtwird der wird wahrscheinlich ganz schräg liegen insbesonderegeht ja nicht mehr allgemein dass ein Vielfaches des Vektors rauskommt mussschon rechnen aber es ist nicht ganz so dramatisch wie können sie jetzt diesen Fall ja derVektor 11rechts an die Potenz Matrix multipliziert werden wir können Sie diesen Fall auf die Eigenvektoren zurückführenja das ist ein bisschen wie rausholen eine ganz ganz grundlegende Ideeder linearen Algebra siezerlegen diesen Vektor indie Eigenvektorensiesagen okay wir probieren mal dass es die irgendeine Zahl sag mir mal paar irgendeineZahl mal den ersten Eigenvektor einhalbhalbe 1+ eine andere Zahl malden zweitenEigenvektordem Wetter hatten einhalb minus Wurzel 5 halbe 1versuche zu zerlegen beider Basis für das ja schon so Eigenvektoren netterweiseeine Basis die sind nicht parallel zueinander ichhabe zwei Dimensionen mehr II bilden eine Basis ichkann 11 zerlegeninmal den einen+04Martin anderen Eigenvektorgeht das jetzt weiter wenn ich H&BHirt A&B kenne ich noch nicht wiegeht es jetzt weiter wenn ich auf dem Weg kenne kannman diese Summe aus ichhabe noch mal ausführlicher in 1110HindiPotenz und jetzt schreibe ich 11unbekannten Zahlen A und B hin bestimmt Vergleich noch maleinhalb plusWurzel 5 halbe1 +mal einhalbminusWurzel 5 halbe1wäre das jetzt eingesetzt 11 CD den diese beiden Eigenvektorengeht's weiter eine Matrix mal eine Summekann man sie aus diematrix mal den erstenhoch n -1 x Armorden ersten Vektor plusWurzel 5 Folge 1 +die matrix 110hoch n -1 x den zweiten und das war mal einhalbminus Wurzel 5 halbe 1kann ich was machenziehen die sind diese Zahl an nach vorne ziehendie Zahl B nach vorneda mal Matrixund ist unzufrieden Potenz mal Eigenvektor dasmüssen wir wir kriegen den Eigenwert in der Sonne zu vierten Potenz mal den Eigenvektoreinhalbplus Wurzel 5 Halver1 undder Eigenwert warenwir eben da schon einhalb plus Wurzel 5 halbeplus Wurzel 5halbedas kommt für die erste undfür die zweite Zahl kriegen wir B mal jetzt der andere Eigenwert einhalb minus Wurzel 5 malden ein Eigenvektor hier einhalb minusWurzel 5 halbe1würde man das anwenden dasist ein Grundprinzip in der linearen Algebra siesuchen sich ein schönes KoordinatensystemundRechnen alles auf das Koordinatensystem rum undsagt er nicht Koordinaten System dann ist es eine Basis dashier ist eine schöne Basis die beiden Eigenvektoren in Schwedtdiefunktionieren gut mit der Matrix wennich einen anderen habe zerlege ich dendann ist die ist das Ergebnis dann wennihr nichts schief geht das Ergebnis auch entsprechend sende ichich kann jetzt die 1 - erste Potenz ausrechnen indem ich zahlendie 1 - erste Potenz nehme undzu bestimmenSie mal gerade A&Bwas ist da was ist Baby können Sie 11 aus diesen beiden Eigenvektoren zusammensetzendas jemand als GleichungWurzel 5 halbe a stehthier +minus Wurzel 5 halbe Bsteht da soll 1 sein 1Gleichung1 raus nämlich aus amal1 +1x 1 mit zwei gleichen ist viel einfacherich suche also zwei Zahlen A und B diedieses Ding Jahre Gleichungssysteme für dann weiß ich dass diese Zerlegung funktioniert hat maleinhalb plus Wurzel 5 halbeB mal einhalb minus Farbe soll 1 ergeben14 x 11ergeben zweiGleichungen zwei Unbekannte könntesich das hätte ich jetzt wieder geometrisch Gedanken machen wie man das istmal einen kurzen Weg gefunden ohne Geometriekammerverfahrenginge auch vielleichtjetzt gerade nicht AutofahrenGehen und natürlich auch aber das scheint alles zu aufwendigsie schlagen vor doch die letzte Gleichung zu nehmen 1= 1 - B und das jetzt in Wehrheimhaben wir aus der ersten Gleichung einhalb plus Wurzel 5 halbemal1 - BASEplusund es bleibt ihr hier einhalb minus Wurzel von Adidas= 1guckenviel Bier wir findensoundsovielmal BIPhaben wir wir haben minuseinhalb Beinhalbminus B undwir haben minusWurzel 5 halbe btd5braucht noch B nämlich + einhalbund MinusWurzel 5 halbedie Klammer kleiner machen so das ist alles wir haben auf der linken Seitewir noch ein paar konstanten auf der linken Seite nehme ich alles mal ein das war ich also plus einhalb plusWurzel 5 halbedas ist mal eins wir kriegen wir nicht konstant ist mir gleich 1jetzt Viereck minus einhalb plus einhalbwegInhaltWurzel 5 halbe bringe ich auf die andere Seite hiersteht also 1 -einhalb blablabla1 - einhalb minus Wurzel 5 halbedie beidengebracht undhier steht minus Wurzel 5 halbe minus Wurzel 5 HGB das sind zusammen - Wurzel 5bManCity zusammenfassenoje was gibt's zu dem Bier auf der rechten Seite noch 1 - einhalb plus einhalb -55heißt ich bekomme fürBdas ist einhalbminusWurzel 5halbedurch minus Wurzel 5ziehen wir vor dem Buch das Minus aus dem Nenner ziehen wir vor dem braucht minusminus Wurzel 5 halbedurch Wurzel 5 wirdnehme ich den Bruch auseinander das ist -1durch 2 mal Wurzel 5minus gibt plus Größe50 +einhalbwir wissen das- BS II II GleichungAmosalso 1- das hier sein -1 durch 2 Wurzel 5+einhalbdas machtdie Wurzel zuerst minus minus also 1 durch 2 Wurzel 51 minus einhalb8 + einhalbsieht das aus ich glaube es ist schöner für mich das Den Haag nach vorne schreibt einhalb minus 1 durch 2 Wurzel 5 für B undeinhalb plus1durch 2 WurzeldieSumme von den beiden ist 1 -irgendwas plus irgendwas 70 Weg einhalb plus einhalb die Summe von den beiden ist 1das mit den Wurzeln die erste Gleichung siehtnicht ganz unplausibelauskönnen wir H&B dannwird's a undbhier A&B zu bestimmen ist einfach Strafarbeitaber zurück zu dieser Gleichung hier ich weiß jetzt was diese Matrix in der N - ersten Potenz angewendet auf den Vektor 11 macht Ah waswir gerade bestimmt haben mal die soundsovielte Potenz von Eigenwert und so weiter und so weiterhier steht ganz zu Beginnnimm das erste Potenz auf 11 angewendet ist aber istaber wo waren wir ganz zu Beginn ihrer Fn+ 1 FNGleichungwas hier steht ist+ 1 = 1 + erste FolgengliedFibonacci Endefolgengeschriebenheißt ich kann jetzt sagen was essen istdas war ein langer Weg mitEigenwerten Eigenvektoren zwischendurchsie das was ist jetzt fn das können sie ablesen istm = waswasbastel ich zusammendie verfolgte langeGleichung hier Fn + 1 FN ist die 1 - I Potenz vonder Matrix x 11 dasFeuer mal Produkt Matrixmal Vektor undso weiter und so weiter hier steht ist auch Fn + 1 FMkönnen Sie eine Gleichung für n hinschreibenWitz sind diese einzeln hier unten ichsuche die Y Komponentesteht unten amal fürchterlichezahlt das hier ist ja eine Zahl die ein wenig erste Potenz mal1 + B mal eine andere fürchterliche Zahl maleins dasteht untenin meinem Ergebnis alsoa mal die Zahl hat mir gerade ausgerechnet was ist a malden einen Eigenwert fünfhalbe hoch n -1Mark 1 schreibeich nicht hin mal 1 + B mal denanderen EigenwertminusWurzel 5 halbe hochn -1 x 1 schreibe ich auch nicht hinund A und B kennen wir steht hier unten das ist B und das ist dadamit haben wir tatsächlich eine richtige Taschenrechner mäßigeFormelCeline diese Zahl mal die so und sovielte Potenz von Jenazahlt diese Zahl malison zu vierte Potenz vonJena Zahl und wissen wassound so vielte Folgenvon Fibonacci ist dasist die Formeldann alsolustigerweise eineExponentialfunktionplus eine andere Exponentialfunktiondie Zeit und das noch mal genau anzugucken die Zahl die hier steht ist größer als 1 einhalb plus Wurzel von 5 ist größer als 1 indie so und sovielte Potenz die erste Zahl hier wird explodierenzweite Zahl die einhalb minus Wurzel 5 halbeistBetrag kleiner als 1 und wie sie da jetzt steht negativpotenzieren sie das heißt die Zahlallmählich gegenNull im Betrag der zweite Teil hier wird immer relevanter der erste Teil ist das Wesentlicheexponentielles Wachstumkönnte man jetzt noch hübscher zusammenfassenrichtig fahren wir das mit den Eigenwerten Eigenvektorendass man zum Schluss auch sieht es ist die Summe zweier exponentiellerTherme einer wächst exponentiell und einer geht exponentiell gegen Null Xweiß in Differentialgleichung auch sehr häufig